Skip to main content

T09 – Siete LAN, WAN, VLAN

Vlastnosti
okruhTČOZ
stavvypracované
Oficiálne znenie okruhu (PDF sylabus)

SIETE LAN, WAN, VLAN – topológie, intranet, extranet, základné charakteristiky siete, tradičné a konvergované siete, aritmetické operátory

LAN pokrýva malý priestor a spravuje ju organizácia, WAN prepája vzdialené LAN cez poskytovateľa. Intranet je interná sieť organizácie, extranet poskytuje vybraný prístup partnerom. Topológie sú hviezda, zbernica, kruh, strom a mesh; dnes prevažuje hviezda so switchom.

Základné charakteristiky siete​

Počítačová sieť je sústava koncových zariadení, sieťových zariadení, prenosových médií a protokolov, ktoré umožňujú zdieľanie dát a služieb. Pri opise siete sledujeme najmä:

  • rozsah a geografické pokrytie,
  • prenosové médium a rýchlosť/šírku pásma,
  • oneskorenie, priepustnosť a straty,
  • topológiu a spôsob riadenia prístupu k médiu,
  • adresovanie, smerovanie, dostupnosť a redundanciu,
  • bezpečnosť, správu používateľov a škálovateľnosť.

LAN (Local Area Network) pokrýva miestnosť, budovu alebo areál; Ethernet a Wi-Fi v nej zvyčajne spravuje jedna organizácia. WAN (Wide Area Network) prepája vzdialené LAN cez prenajaté linky, internet alebo sieť poskytovateľa. Medzi nimi sa niekedy uvádza MAN pre mestský rozsah a PAN pre osobné zariadenia.

Topológie​

  • zbernicová — všetky zariadenia zdieľajú jeden kábel; je lacná, ale porucha chrbtice vyradí sieť a vznikajú kolízie,
  • hviezdicová — zariadenia sú pripojené k centrálnemu switchu; ľahko sa spravuje, no výpadok centra zasiahne segment,
  • kruhová — každý uzol má dvoch susedov; tok môže byť riadený jedným alebo oboma smermi,
  • stromová/hierarchická — viac hviezd sa pripája do vrstiev prístupu, distribúcie a jadra,
  • mesh (mriežková) — uzly majú viacero ciest; poskytuje redundanciu, ale je drahšia a zložitejšia,
  • hybridná — kombinuje viac topológií podľa potrieb.

V dnešnej LAN prevláda hierarchická hviezda so switchmi a pri dôležitých spojoch sa dopĺňajú redundantné linky.

Intranet a extranet​

Intranet je interná sieť organizácie s internými aplikáciami, súbormi a službami. Prístup majú iba zamestnanci alebo iné oprávnené účty. Extranet sprístupní vybranú časť zdrojov partnerom, dodávateľom alebo zákazníkom. Musí byť oddelený autentifikáciou, firewallom, VPN alebo aplikačnou bránou; nie je to otvorený internet.

VLAN v sieti​

VLAN (Virtual Local Area Network) logicky rozdelí jednu fyzickú prepínanú sieť na viac samostatných broadcastových domén. Access port patrí do jednej VLAN, trunk prenáša viac VLAN a označuje rámce tagom IEEE 802.1Q. VLAN sa používa na oddelenie používateľov, serverov, hlasu alebo správy a zmenšuje rozsah broadcastov. Komunikácia medzi VLAN už vyžaduje router alebo multilayer switch; samotná VLAN nie je náhradou firewallu.

Tradičné a konvergované siete​

Tradičná infraštruktúra mohla mať oddelenú sieť pre hlas, inú pre dáta a ďalšiu pre video. Konvergovaná sieť prenáša všetky tieto služby na spoločnej IP infraštruktúre. Znižuje počet technológií a zjednodušuje správu, ale vyžaduje QoS, dostatočnú kapacitu, segmentáciu a zálohovanie. Hlas a video sú citlivé na oneskorenie, jitter a stratu paketov, preto sa im prideľuje priorita.

Aritmetické operátory​

Pri programovaní alebo výpočte parametrov siete používame:

+ sčítanie, - odčítanie, * násobenie, / delenie a % zvyšok po celočíselnom delení. V mnohých jazykoch existuje aj ++, --, zložené priradenie += a -=. Treba sledovať prioritu: násobenie, delenie a modulo sa vyhodnocujú pred sčítaním a odčítaním; zátvorky poradie spresnia. Pri celočíselnom delení môže byť výsledok skrátený, preto priemer alebo pomer často vyžaduje desatinný typ.

Porovnanie typov sietí​

PANLANMANWAN
rozsah~10 mbudova, areálmestokrajina, svet
správapoužívateľorganizáciaoperátor / mestoposkytovateľ (ISP)
technológieBluetooth, USBEthernet, Wi-Fimetro Ethernet, optikaMPLS, DSL, optika, 4G/5G, prenajatá linka
rýchlosťnízkavysoká (1–10 Gb/s)vysokárôzna, drahšia

Ďalej sa rozlišuje WLAN (bezdrôtová LAN) a SAN (sieť úložísk).

Prenosové médiá​

MédiumDosahPoznámka
krútená dvojlinka UTP Cat5e / Cat6100 m1 Gb/s, Cat6A až 10 Gb/s; najbežnejšia v LAN
optika multimodestovky mLED/VCSEL, kratšie vzdialenosti v budove
optika singlemodedesiatky kmlaser, chrbticové a WAN spoje, odolná voči rušeniu
bezdrôtové (Wi-Fi)desiatky m2,4 / 5 / 6 GHz, zdieľané médium

Hierarchický model siete​

  1. Prístupová vrstva (access) – pripojenie koncových zariadení, VLAN, port security, PoE
  2. Distribučná vrstva – smerovanie medzi VLAN, ACL, redundancia
  3. Jadro (core) – rýchly prenos medzi časťami siete, vysoká dostupnosť

V menších sieťach sa distribúcia a jadro zlúčia (collapsed core, dvojvrstvový model).

Štyri vlastnosti spoľahlivej siete​

  • odolnosť voči chybám (fault tolerance) – redundantné cesty, pri výpadku sa nájde iná
  • škálovateľnosť – sieť sa dá rozšíriť bez narušenia existujúcich služieb
  • kvalita služby (QoS) – priorita pre hlas a video
  • bezpečnosť – dôvernosť, integrita, dostupnosť

Riešený príklad – čas prenosu​

Súbor 1 GB cez linku 100 Mb/s: 1 GB = 8 000 Mb, čas 8 000 / 100 = 80 s. Pozor na rozdiel b (bit) a B (bajt): rýchlosť sa udáva v bitoch, veľkosť súborov v bajtoch.

Aritmetické operátory v C#​

int a = 7, b = 2;
Console.WriteLine(a + b); // 9
Console.WriteLine(a - b); // 5
Console.WriteLine(a * b); // 14
Console.WriteLine(a / b); // 3 – celočíselné delenie
Console.WriteLine(a % b); // 1 – zvyšok
Console.WriteLine((double)a / b); // 3.5 – pretypovanie na desatinné číslo
a += 3; // a = 10
a++; // a = 11
Console.WriteLine(2 + 3 * 4); // 14, nie 20 – násobenie má prednosť

Rozdiel a++ a ++a: pri x = a++ sa do x uloží pôvodná hodnota a až potom sa a zvýši, pri x = ++a sa najprv zvýši a.

Praktické použitie %: párnosť čísla (n % 2 == 0) alebo veľkosť bloku podsiete.

Krátka ústna odpoveď​

LAN je lokálna sieť, WAN spája vzdialené LAN. Topológia môže byť zbernica, hviezda, kruh, strom, mesh alebo hybrid; najčastejšia je hierarchická hviezda so switchmi. Intranet je interná sieť a extranet dáva obmedzený prístup partnerom. Tradičné siete oddeľovali hlas, dáta a video, konvergované ich prenášajú spoločne s QoS. Pri výpočtoch používam +, -, *, / a % s ohľadom na typ a prioritu operátorov.

Súvisiace poznámky (CCNA2)​

M03 – VLANs · M12 – WLAN Concepts — rozcestník CCNA2 – SRWE

Pozri aj – CCNA3 ENSA​

Kontrolné otázky​

Aký je rozdiel medzi LAN a WAN?

LAN pokrýva malé územie, spravuje ju organizácia, je rýchla a lacná. WAN spája vzdialené LAN cez poskytovateľa, je pomalšia a drahšia.

Porovnaj hviezdicovú a mesh topológiu.

Hviezda: všetko cez centrálny switch, jednoduchá správa, ale centrum je slabé miesto. Mesh: viac ciest medzi uzlami, vysoká redundancia, drahá a zložitá.

Čo je intranet a extranet?

Intranet – interná sieť a služby len pre zamestnancov. Extranet – vybraná časť dostupná partnerom cez autentifikáciu, VPN alebo firewall.

Čo je konvergovaná sieť a čo potrebuje?

Jedna IP sieť pre dáta, hlas aj video. Potrebuje QoS, dostatočnú kapacitu a segmentáciu, lebo hlas a video sú citlivé na oneskorenie a jitter.

Aké vlastnosti má mať spoľahlivá sieť?

Odolnosť voči chybám, škálovateľnosť, QoS a bezpečnosť.

Opíš hierarchický model siete.

Prístupová vrstva (koncové zariadenia), distribučná (smerovanie medzi VLAN, ACL), jadro (rýchly prenos).

Čo vypíše 7 / 2 a 7 % 2 v C#?

3 (celočíselné delenie) a 1 (zvyšok).

Ako dlho trvá prenos 1 GB pri 100 Mb/s?

8 000 Mb / 100 Mb/s = 80 s.